内容正文:
编写说明:安徽省《电子类专业考点讲练测》专辑,是依据安徽省电子类专业课考试纲要编写的。紧扣电子类专业考试大纲所涉及的三门高考课程的24个考点要求,精心编撰了40套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。
本讲属于安徽省《电子类专业考点讲练测》的第3套,包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件,且与之配套使用的还有安徽省《电子类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用,并敬请给予宝贵建议。
安徽省《电子类专业考点讲练测》第3套
【电工基础】
简单直流电路(1) 讲义
[考纲要求]
电动势、闭合电路欧姆定律
1.电动势
2.闭合电路欧姆定律
3.路端电压
4.电源向负载输出的功率
[思维导图]
[知识梳理]
1.电动势
(1)定义:衡量电源内部非静电力做功本领的物理量,将其他形式能量转换成电能本领大小的物理量叫作电源电动势。
(2)定义式:在电源内部,非静电力将单位正电荷从电源的负极经电源内部移送到电源的正极时所做的功,叫做电源的电动势,即:
(3)单位:伏特 (V),1V=1J/C。
(4)方向:从电源的负极经电源内部指向电源的正极。
2. 闭合电路欧姆定律
如图所示电路,r表示电源的内部电阻,R表示电源外部连接的电阻(负载)。
(1)内电路:电源内部(包括E和r)。
(2)外电路:电源以外的部分。
(3)闭合电路欧姆定律的数学表达式为
外电路两端电压:。
内电路上的压降:,则有。
3. 端电压
(1)端电压:电源两端的电压,也就是外电路的电压。
(2)电源的外特性:电源的端电压随负载电流变化。
4. 电能和功率
(1)电能
在电场力作用下,电荷定向运动形成的电流所做的功称为电能。
电能的定义式为,单位为J(焦[耳])。实际中常以kW·h(俗称度)作为电能的单位。对于纯电阻电路,由欧姆定律可推得:。
(2)电功率
电流在单位时间内所做的功称为电功率。
公式为,单位为W(瓦[特])。
(3)电流的热效应
导体通电时发热的现象称为电流的热效应。
焦耳定律:电流通过导体时产生的热量和电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比,这就是焦耳定律:。
(4)电源的最大输出功率
当负载电阻R和电源内阻r相等时,电源输出功率最大。人们把电路中出现负载阻抗等于电源内阻的状态称为阻抗匹配。在阻抗匹配时,电源的效率为50%。最大功率的计算公式:。
5.负载的运行状态
(1)满载。电气设备正好在其额定条件下正常运行的状态称为满载。在满载运行时,设备的效率高,使用寿命长,安全,可靠。
(2)轻载。电气设备在低于其额定条件下运行的状态称为轻载。
(3)过载。电气设备在超过其额定条件下运行的状态称为过载,亦称超载。任何电器在这种状态下运行,都会降低它的使用寿命,甚至造成设备的损坏。
[师生互动]
1. 电动势是反映电源______本领的物理量。
【答案】把其他形式的能转化为电能。
2. 闭合电路欧姆定律的表达式为______。
【答案】(其中为电动势,为外电阻,为内电阻)。
3. 路端电压随外电阻的增大而______。
【答案】增大。
4. 当外电路断路时,路端电压等于______。
【答案】电动势。
5. 电源向负载输出的功率等于______。
【答案】路端电压与电流的乘积。
6. 电动势的方向规定为从电源______极指向______极。
【答案】负;正。
[概念强化题]
1.电压、电位都有正号和负号的问题。其中________的正、负号只表示极性和方向,而________的正、负号则表示________。
【答案】电位 电压 电位差、电位的高低
2. 非纯电阻电路中,电流所做的功 W =( )
【答案】
3. 电流通过电阻产生热量的表达式 Q = ( ),此定律被称为( )。
【答案】;焦耳定律
4. 当电源输出功率最大时,外电阻 R 与内阻 r 的关系是 R ( )r(填“=”或“>”或“<”)。
【答案】=
5. 电源的输出功率与外电阻 R 的关系图像中,当 R 小于内阻 r 时,输出功率随 R 的增大而( ),其变化率( )(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】增大;增大
6.电动势与电压的区别是什么?
【答案】电动势与电压是两个物理意义不同的物理量。电动势存在于电源内部,是衡量电源力做功本领的物理量;电压存在于电源的内部和外部,是衡量电场力做功本领的物理量。电动势的方向从负极指向正极,即电位升高的方向;电压的方向是从正极指向负极,即电位降低的方向。
[高考模拟]
一、填空题
1.某导体的电阻是1Ω,通过它的电流是1A,那么在1min内通过导体截面的电荷量是_______C,电流做的功是_______,它消耗的功率是_______。
【答案】60 1/60J 1W
2.一个标有“220V、750W”的电熨斗,正常使用时电流为______,电熨斗的电阻为_______,消耗的功率为______。
【答案】3.4A 64.5Ω 750W
3.如图所示电路,若电压表的读数为10V,电流表的读数为0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,则待测电阻的阻值为______。
【答案】99.8Ω
二、选择题
4.一个额定功率为1W,电阻值为100Ω的电阻,允许通过的最大电流为( )。
A.0.01A B.0.1A C.1A D.100A
【答案】B
5.千瓦时(kW·h)是( )的单位。
A.电压 B.电流 C.电能 D.电功率
【答案】C
6.某一电阻元件,当其电流减为原来的一半时,其功率为原来的( )。
A. B.2倍 C. D.4倍
【答案】C
7.下列各种规格的白炽灯中,正常发光时电阻最大的是( )。
A.220V、100W B.110V、100W C.220V、40W D.110V、40W
【答案】C
8.通常电工术语“负载大小”是指( )的大小。
A.等效电阻 B.实际电功率 C.实际电压 D.负载电流
【答案】B
9.220V、40W的白炽灯正常发光( ),消耗的电能为1kW·h。
A.20h B.40h C.45h D.25h
【答案】D
三、计算题
10.如图所示电路,四个方框分别代表电源或负载,电流及电压的正方向已在图中标出。已知,,,,。
(1)哪些方框是电源?哪些方框是负载?
(2)各元件的功率分别是多少?并验证电源发出的功率和负载消耗的功率是否平衡。
【答案】(1)2、3是电源 1、4是负载 (2)6W -16W -4W 14W
因为P电源 ;P负载 ,所以功率平衡。
[课堂练习]
一、填空题
1.某礼堂有40盏白炽灯,每盏灯的功率为100W,若全部灯点亮2h,则消耗的电能为______KW·h。
【答案】8
2.已知规格为“1kΩ,4W”的金属膜电阻,则使用时允许的最大电压为______V,最大电流为______A。
【答案】63.2 0.0632
3.当一个220V、2kΩ的电阻通过的电流为50mA时,该电阻消耗的电功率为______W。若将该电阻接在220V的电源上,每天通电5h,则一个月(按30天计算)所消耗的电能为______KW·h。
【答案】5 3.63
4.一个5W、0.5A的电阻器,其阻值为______Ω,该电阻只有在______V的电压下才工作于额定状态。
【答案】20 10
二、选择题
5.在电源电压不变的系统中,加大负载指的是( )
A.负载电阻加大 B.负载电压增大 C.负载功率增大 D.负载电流减小
【答案】C
6.一个额定功率为1W,电阻值为100Ω的电阻,允许通过的最大电流为( )
A.0.01A B.0.1A C.1A D.100A
【答案】B
7.远距离输电时,若所输的功率相同,则线路上损耗的功率( )
A.与输电电压成正比 B.与输电电压的平方成正比
C.与输电电压的平方成反比 D.与输电电压成反比
【答案】C
8.已知灯泡A的规格为“6V,12W”,灯泡B的规格为“9V,12W”,灯泡C的规格为“12V,12W”,设它们都在各自的额定电压下工作,下列说法正确的是( )
A.三个灯泡一样亮 B.三个灯泡的电阻相同
C.三个灯泡的电流相同 D.灯泡C最亮
【答案】A
9.下列四个二端网络,其中发出功率的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
三、计算题
10.现有一个“220V、800W”的电饭煲。求:①正常工作时的电流为多少?②若把它接到110V的电源上,它的功率将是多少?③如果平均每天使用2h,则一个月(30天)需要用多少度电?若每度电按0.60元计算,需要多少电费?
【答案】①3.64A;②200W;③48kW·h;28.8元。
【课堂小结】
1.电动势
2.闭合电路欧姆定律
3.路端电压
4.电源向负载输出的功率
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